JPH0518268U - 内燃機関用フライホイール磁石回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フライホイールの外周にリングギアを強固に取
付ける。 【構成】フライホイール１の周壁部１ａの外周に、周方
向に連続する溝１ｉを設ける。フライホイールの周壁部
の溝１ｉに隣接する部分１c2の外径を、焼き嵌め時に加
熱されたリングギア３の内径以下に設定する。リングギ
ア３を溝１ｉに嵌合した状態で焼き嵌めする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の出力軸に取付けるフライホイール磁石回転子に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関に磁石発電機を取付ける場合には、該磁石発電機の回転子としてフラ イホイール磁石回転子が多く用いられる。フライホイール磁石回転子は、ほぼカ ップ状に形成されたフライホイールと、該フライホイールの周壁部の内周に取付 けられた永久磁石とを備え、フライホイールの底壁部に設けられたボス部が機関 の出力軸に嵌着される。

【０００３】 内燃機関を始動させるためにスタータモータを用いる場合には、フライホイー ルの周壁部の外周にリングギアを焼き嵌めし、スタータモータに設けられたピニ オンギアを該リングギアに噛み合わせることによりフライホイールを駆動して機 関を始動させるようにしている。

【０００４】 図３はフライホイールの外周にリングギアを焼き嵌めしたフライホイール磁石 回転子の要部を示したもので、同図において１はほぼカップ状に形成されたフラ イホイール、２はフライホイール１の周壁部１ａの内面に固定された永久磁石で ある。フライホイール１は軸線方向の一端側に底壁部１ｂを有していて、該底壁 部の中央部に図示しないボス部が設けられ、該ボス部が内燃機関の出力軸に取付 けられる。

【０００５】 フライホイール１の周壁部１ａの外周面は、フライホイールの開口端部側のほ ぼ半部を占める第１の領域１c1と、該第１の領域に隣接する第２の領域１c2と、 該第２の領域と焼き嵌め領域と底壁部１ｂとの間に位置する第３の領域１c3とに 分けられ、第１の領域１c1には、内燃機関の点火時期を定めるための信号を発生 する信号発電機の回転子磁極（リラクタ）を構成する突出部１ｄが打ち出しによ り設けられている。第２の領域１c2はリングギアが焼き嵌めされる領域で、この 第２の領域１c2の外径は、第１の領域１c1の外径よりも小さく、かつ第３の領域 １c3の外径よりは大きく設定されている。従って第２の領域１c2と第１の領域１ c1との間に段差部１ｅが形成され、第３の領域１c3と第２の領域１c2との間に段 差部１ｆが形成されている。リングギア３はフライホイールの軸線方向の一端側 （この例では底壁部側）から第２の領域１c2の外周に焼き嵌めされている。リン グギア３の段差部１ｆ側の内周部の角部には面取り部３ａが全周に亘って形成さ れている。リングギア３が焼き嵌めされた後、段差部１ｆの周方向に等間隔をあ けた複数箇所（４〜８箇所）が適当な幅を持ったパンチ５によりリングギアの面 取り部３ａ側に押し出されてコーキング加工が施され、このコーキング加工部に よりリングギア３の図示の矢印Ｐ方向への移動が阻止されている。

【０００６】 リングギア３には、機関の始動時に図示しないスタータモータに取付けられた ピニオンギア４が図示の矢印Ｐ方向から飛び出して噛み合い、該ピニオンギア４ とリングギア３とを介してスタータモータの回転駆動力が機関の出力軸に伝達さ れる。

【０００７】 上記フライホイール磁石回転子の内側には、磁石２の磁極に対向する磁極部を 有する電機子鉄心に電機子コイルを巻回した電機子が配置され、該電機子とフラ イホイール磁石回転子とにより磁石発電機が構成される。

【０００８】 このようなフライホイール磁石回転子では、機関の始動時にピニオンギア４が リングギアに飛び込む瞬間にリングギア３に大きな衝撃が加わる。そのため、リ ングギア３を単にフライホイールの外周に焼き嵌めしただけでは、機関の始動が 何回も繰り返されると焼き嵌め力が耐えられなくなってリングギア３が図示の矢 印Ｐ方向に移動を始め、ついにはピニオンギア４がリングギア３に噛み合うこと ができなくなって機関の始動ができなくなる。そこで図３のフライホイール磁石 回転子では、段差部１ｆの一部を面取り部３ａ側に押し出すことによりコーキン グ加工を行って、リングギア３の矢印Ｐ方向への移動を阻止するようにしている 。

【０００９】 図４はリングギアの取付け強度を高めた他の例を示したもので、この例では、 フライホイールの外周面が第１の領域１c1と第２の領域１c2とに分けられ、第２ の領域１c2に全周に亘って断面Ｖ字形の溝部１ｈが設けられている。リングギア ３は第２の領域１c2に焼き嵌めされて段差部１ｅに当接され、リングギアの内周 部が周方向に等間隔をあけた複数箇所でその端面側から溝部１ｈ内に押し出され てコーキング加工部３ｂが形成されている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

図３及び図４に示したフライホイール磁石回転子では、リングギアの取付け強 度を高めることができるが、フライホイールの外周面に段差部や溝部を設ける加 工の外に、コーキング加工を必要とするため、工数が増加し、コストが高くなる という問題があった。

【００１１】 また加工精度のばらつきやフライホイールの硬度のばらつきにより、コーキン グ加工時の肉の移動量が一定しないため、コーキング加工部の強度が一定せず、 リングギアの取付け強度にばらつきが生じるという問題があった。

【００１２】 本考案の目的は、製造時の工数を増加させることなくリングギアの取付け強度 を高めるとともに、取付け強度のばらつきを少なくすることができるようにした 内燃機関用フライホイール磁石回転子を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ほぼカップ状に形成されたフライホイールの周壁部の内周に永久磁 石を取付け、機関始動用のスタータモータに設けられたピニオンギアを噛み合わ せるためのリングギアをフライホイールの軸線方向の一端側から該フライホイー ルの周壁部の外周に焼き嵌めしてなる内燃機関用フライホイール磁石回転子に係 わるものである。

【００１４】 本考案においては、フライホイールの周壁部の外周に溝を周設して該溝内にリ ングギアを嵌合させた状態で焼き嵌めする。リングギアの焼き嵌めを可能にする ため、フライホイールの軸線方向の一端と溝との間の周壁部の外径を、焼き嵌め 温度まで加熱された時のリングギアの内径以下に設定する。

【００１５】

【作用】

上記のように構成すると、リングギアはフライホイールの外周の溝内に嵌合し た状態で焼き嵌めされるため、ピニオンギアが噛み合う際の衝撃でリングギアが 軸線方向に移動するおそれをなくすことができ、リングギアの取付け強度を高め ることができる。また面倒なコーキング加工を必要としないため、加工の工数を 削減して製造能率を高め、コストの低減を図ることができる。

【００１６】 尚本考案においては、フライホイールの外周にリングギア焼き嵌め用の溝を形 成する必要があるが、リングギア焼き嵌め用の溝は、従来のフライホイール磁石 回転子の外周面の段差部の形成と同様に旋盤加工により容易に形成することがで きるため、この溝の形成がコストの上昇につながることはない。

【００１７】

【実施例】

図１及び図２は本考案の実施例を示したもので、図１は要部の拡大断面図、図 ２は内燃機関に本考案の磁石回転子を取付けた状態を示した断面図である。

【００１８】 図２において、１はほぼカップ状に形成されたフライホイール、２はフライホ イール１の周壁部１ａの内周に固定された永久磁石、３はフライホイールの外周 に焼き嵌めされたリングギアであり、これらによりフライホイール磁石回転子Ｆ Ｒが構成されている。フライホイール１の底壁部１ｂの中央にはボス１Ａがリベ ット止めされ、このボス１Ａにはフライホイール１の開口部側に向かって次第に 径が大きくなる向きのテーパ孔１A1が形成されている。

【００１９】 フライホイール１の外周面は該フライホイールの開口部側に位置する第１の領 域１c1と、底壁部側に位置する第２の領域１c2とに分けられ、第２の領域１c2の 外径が第２の領域１c1の外径よりも小さく設定されて、第１の領域１c1と第２の 領域１c2との間に段差部１ｅが形成されている。第２の領域１c2の外径は、焼き 嵌めの際に加熱されたリングギアの内径以下に設定され、この第２の領域１c2の 段差部１ｅに隣接する部分に周方向に連続する溝１ｉが形成されている。溝１ｉ の幅はリングギア３を隙間なく嵌合させる大きさに設定され、リングギア３はこ の溝１ｉ内に嵌合された状態で焼き嵌めされている。フライホイールの外周の第 １の領域１c1には信号発電機用のリラクタ１ｄが打出しにより形成されている。 上記フライホイール磁石回転子ＦＲは内燃機関６の出力軸６０１に取り付けら れている。更に詳細に説明すると、機関の出力軸６０１はその先端部にテーパ部 ６０１ａを有していて、該テーパ部がフライホイールのボス１Ａのテーパ孔１A1 に嵌合されている。ボス１Ａから突出した出力軸６０１の端部のねじ部６０１ｂ にナット７が螺合され、該ナットによりフライホイール１が出力軸６０１に締結 されている。

【００２０】 内燃機関６のケース６０２に固定子台板８がボルト止めされ、この固定子台板 ８には、電機子コイル９を巻回した電機子鉄心１０がボルト止めされている。電 機子鉄心１０及び電機子コイル９により固定子Ｓが構成され、該固定子とフライ ホイール磁石回転子ＦＲとにより磁石発電機が構成されている。

【００２１】 スタータモータは内燃機関６側に設けられ、機関の始動時にスタータモータが 駆動されると、その出力軸により駆動されるピニオンギア４が飛び出してリング ギア３に噛み合う。

【００２２】 上記の実施例においては、第２の領域１c2の外径とリングギア３の焼き嵌め径 （溝１ｉの底部の外径）との間の段差Δｔ（図１参照）の公差をできるだけ小さ くしておくことが必要である。

【００２３】 今リングギア３の内径を129mm とすると、その寸法公差は0 〜＋0.063mm であ る。またフライホイールの第２の領域１c2の外径を129.25mmとすると、その寸法 公差は0 〜−0.04mmである。このときリングギアの焼き嵌め後の締め代は0.147 〜0.250 の範囲に設定する。焼き嵌め時にリングギアを250 ℃に加熱するものと すると、加熱時のリングギアの内径寸法は、最小で129.0 ＋0.34＝129.34mmとな る。このリングギアの内径寸法とフライホイールの第２の領域１c2の外径との差 は129.34−129.25＝0.09mmとなり、片側で0.045mm となる。従って段差Δｔは、 0.045mm 以下に設定しないと焼き嵌めを行うことができない。リングギアの抜け 強度を高めるため、段差Δｔはできるだけ大きく設定することが望ましい。そこ で段差Δｔを0.03に設定すると、許容される公差は0 〜0.01となる。

【００２４】 上記のように、フライホイールの外周の加工の公差は非常に小さくする必要が あるため、ＮＣ旋盤を用いることが必要になるが、溝１ｉの加工は公差幅を0.01 mmとしても１工程のバイト送りで行うことができるため、フライホイールの外周 の加工に要する時間は従来のものと差がない。

【００２５】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、フライホイールの外周に溝を設けて、リング ギアを該溝内に嵌合した状態で焼き嵌めしたため、ピニオンギアが噛み合う際の 衝撃でリングギアが軸線方向に移動するおそれをなくすことができ、リングギア の取付け強度を高めることができる。また面倒なコーキング加工を必要としない ため、加工の工数を削減して製造能率を高め、コストの低減を図ることができる 利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の要部を示す拡大断面図であ
る。

【図２】本考案の実施例を示す断面図である。

【図３】従来のフライホイール磁石回転子の要部を示す
断面図である。

【図４】従来の他のフライホイール磁石回転子の要部を
示す断面図である。

【符号の説明】

１…フライホイール、１ａ…周壁部、１ｂ…底壁部、１
ｉ…フライホイールの外周の溝、２…永久磁石、３…リ
ングギア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼカップ状に形成されたフライホイー
   ルの周壁部の内周に永久磁石を取付け、機関始動用のス
   タータモータに設けられたピニオンギアを噛み合わせる
   ためのリングギアを前記フライホイールの軸線方向の一
   端側から前記周壁部の外周に焼き嵌めしてなる内燃機関
   用フライホイール磁石回転子において、 前記リングギアは前記フライホイールの周壁部の外周に
   周設された溝内に嵌合された状態で焼き嵌めされ、 前記フライホイールの軸線方向の一端と前記溝との間の
   周壁部の外径は、焼き嵌め温度まで加熱された時の前記
   リングギアの内径以下に設定されていることを特徴とす
   る内燃機関用フライホイール磁石回転子。